Fisica 2015-1 3erParcial

7/24/2019 Fisica 2015-1 3erParcial

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Curso Propedutico UNET

Electrosttica: es la parte de la fsica que se ocupa del estudio de las propiedades y las acciones de

las cargas elctricas en reposo.

Entre los principales personajes que estudiaron la electricidad tenemos: Thales de Mileto, William

Gilbert, Charles Du Fay, Agustn Coulomb, Cristian Oersted, Joseph Thomson, Michael Faraday

Robert Millikan y otros.

Electricidad: se produce por partculas muy pequeas llamadas: electrones y protones. Todo cuerpoest formado por molculas y tomos.

El tomo: est constituido por tres partculas fundamentales: Protones, Neutrones y Electrones.

Los Protones: son 1836 veces el tamao del electrn; est dotado de carga elctrica positiva,

presentan carga igual en magnitud que el electrn pero de signo opuesto.

El Electrn: posee carga elctrica negativa, siempre son iguales entre s, aun cuando pertenezcan a

distintos tomos.

Los Neutrones: se ubican en el ncleo del tomo al igual que los protones; no presentan carga

elctrica; su masa es igual a la del protn.

Un cuerpo en estado neutro (# p = # e) puede ganar o perder electrones.

El cuerpo que gana electrones (exceso) queda cargado negativamente.

El cuerpo que pierde electrones (dficit) queda cargado positivamente

Al proceso de ganar o perder electrones se le llama ionizacin.

+ -

Lneas defuerzas

FUERZA ELCTRICA

TERCER P RCI L


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Diferentes tipos o formas de electrizar un cuerpo:

a) Por frotamiento: los cuerposquedan cargadoscon signos de electricidades diferentes

b) Por contacto: los cuerpos quedan cargados con signos de electricidades iguales

c) Por induccin: el cuerpo inducido queda cargado con signo opuesto al cuerpo inductor.

Pndulo elctrico:

Carga elctrica: un cuerpo o , es aquel que posee respectivamente partculas positivas o

negativas sin neutralizar, es decir, que la carga de un cuerpo depende del exceso de partculas

positivas o negativas. Se le denota con la letra q.

Ley de las cargas: las partculas que tienen cargas del mismo tipo o signo se repelen y las

partculas que tienen cargas diferentes se atraen.

Electroscopio:

Conductores: son aquellos cuerpos que tienen electrones libres en su interior, los cuales se muevencon mucha facilidad, por lo cual no son capaces por si solo de retener una carga.

Permiten el paso de la electricidad a travs de ellos. Ejemplos: los metales, el cuerpo humano,

sustancias electrolticas (cloruro de sodio).

Aisladores: son materiales en los cuales la carga adquirida queda localizada en la regin de

penetracin, de all su dificultad para moverse en el interior del volumen del material. No permiten e

paso de la electricidad a travs de ellos. Ejemplo: la madera, el papel, plstico, el caucho, la ebonita.

Cuantizacin de la Carga: a la carga elctrica que posee un electrn se le llama unidad elementa

de carga (e). .19 181, 6.10 1 6, 25.10 .pqe coul qe q coul electrones

El fsico Robert Millikan, comprob experimentalmente que la carga elctrica est constituida por

mltiplos enteros de la carga elctrica elemental. Una carga elctrica cualquiera puede expresarse

de la forma: .q n e , siendo n un nmero entero (+ o -).

Est formada por una esferita de una sustancia

muy liviana tal como el anime la cual seencuentra colgando de un hilo aislante, tal comose indica en la figura.

+ _

Es un instrumento utilizado para indicar la presenciay la clase de electricidad de que est dotado uncuerpo cargado y se fundamenta en la atraccin orepulsin de cuerpos con estados elctricosdiferentes o iguales respectivamente.


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Ley de Coulomb:

Ecuacin: 1 221,2.. q qf K

d

Unidades de Carga Elctrica:

: Coulomb . . : Statcoulomb : mili, micro, nano, pico coulMKS coul c g s stc otras

Equivalencias entre las unidades de carga elctrica:

9 6 12

3 9

1 3.10 1 10 1 10

1 10 1 10

coul stc coul coul coul p coul

coul milicoul coul n coul

Constante Dielctrica:(K)

En el vaco y MKS2

9

2

.9.10

Nw mK

coul en el vaco y c.g.s

2

2

.1

din cmK

stc en otro medio T

KK

K medio

La constante K, puede ser reemplazada por1

4 o . Es la constante de permeabilidad elctrica y su

valor es:2

128,85.10

2.

ocoul

Nw m

Representacin grfica de las interacciones entre cargas elctricas:1) 2)

1, 3 2, 3Rf f f

3) 4)

Rf f mayor f menor

2 21, 3 2, 3Rf f f

teorema de Pitgoras

La fuerza elctrica de atraccin o repulsin entre partculas

cargadas y en reposo, es directamente proporcional al

producto de sus cargas e inversamente proporcional al

cuadrado de la distancia entre dichas cargas.

++

-+

Fuerza que ejerce q1sobre q2 Fuerza que ejerce q1y q2sobre q3

++ +

Fuerza que ejerce q1y q3sobre q2

-+ +Fuerza que ejerce q1y q2sobre q3

++

+


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5)

2 21, 3 2, 3 1, 3 2, 32. . .cos

teorema del coseno

Rf f f f f

o

fE

q

Intensidad del Campo Elctrico: es el mdulo del campo elctrico en un punto determinadodefinido como: la fuerza por unidad de carga situada en dicho punto.

Su ecuacin es:o

fE

q

Unidades de intensidad de campo elctrico:

1. : Nwt

MKS Ecoul

2. . . :E dina

c g sstc

Magnitud del Campo Elctrico creado por una carga puntual:

2

.K qE

d

Fuerza que ejerce q1y q2sobre q3

Es toda regin del espacio donde una carga

elctrica se encuentra sometida a la accin de una

fuerza elctrica. Es una magnitud vectorial

representada por

+

Siendo: E: intensidad del campo elctrico

f: magnitud de la fuerza elctrica

qo: carga de prueba (+)

+ +

+

+

+

CAMPO ELCTRICO


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Cuando el campo elctrico es creado por varias cargas puntuales:

1 2 2RE E E E

Lneas de fuerza de un campo elctrico:

Propiedades de las Lneas de Fuerza:

1. Se inician en una carga (+) y terminan en una carga (-)

2. Dos lneas de fuerza de un mismo punto, nunca se cruzan

3. La tangente a una lnea de fuerza en cada punto es la direccin de E en ese punto.

4. El nmero de lneas de fuerza que pasan a travs de cada unidad de superficie, es

proporcional a la magnitud de E.

Espectros de Lneas de Fuerza:

a)

cargas de signos argc as de signo

c)

Es una lnea imaginaria dibujada de tal manera

que sea tangente al vector intensidad del

campo elctrico en cada uno de sus puntos.

q

q

b)

2 q q

2campo creado entre q y q


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campo Elctrico Uniforme:

Movimientos de Cargos Puntuales en un Campo Elctrico Uniforme:

a)

Ecuaciones: 1) 2) .o

fE f m a

q

2

22 .

3) . 4) 2. . 5) .t

2

fa t

Vf Vo a t V Vo a d d Vo

b)

Ecuaciones:

1) 2) . 3) 4) .o

fE f m a Vx Vo X Vo t

q

2

2 2 25) . 6) 7)2t hh a V Vx Vy t

a

Es aquel en el cul el vector intensidad del

campo elctrico tiene el mismo mdulo,

direccin y sentido en todos sus puntos en

cuyo caso las lneas de campo son

equidistantes y paralelas tal como ocurre entredos placas metlicas indicada en la figura.

+ + + + + + +

- - - - - - -

+

+ + + + + + +

- - - - - - -

+

+

+ + + + +

- - - - -+

Se llama potencial en un punto de un campoelctrico, al trabajo necesario para transportar

la unidad de carga positiva desde fuera del

campo hasta dicho punto con velocidad

constante.

++

POTENCIAL Y CAPACIDAD ELCTRICA


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Ecuacin:o

WV

q donde:

: Potencial elctrico

: Trabajo o energa elctrica

: Unidad decargao

V

W

q

Unidades de potencial elctrico:

1) : 2) . . : Vjoul ergio

MKS V voltio volt c g s statvoltio stvcoul stc

Equivalencia entre el voltio y el statvoltio:1

1 1 300300

volt stv o stv volt

El potencial elctrico es una magnitud escalar; puede tomar valores positivos o negativos.

Potencial elctrico debido a una carga puntual:

.:

K qV observacin si q V

dsi q V

Potencial elctrico resultante sobre un punto por accin de varias cargas puntuales:

RV Vi

Diferencia de potencial entre 2 puntos:

ABB A

o

WV V Vq

Se halla por separado los potenciales: V1,

V2 y V3 y luego se efecta su suma

algebraica:

Se define como el trabajo por unidad de

carga que tiene que realizar un agente

externo para llevar la unidad de carga (+)

desde A hasta B con velocidad constante.

+


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Diferencia de potencial en un campo elctrico uniforme:

0

Por definicin :

despejando . q

Por definicin : .

sustituyendo tenemos : . .

Por definicin :

entonces: .

como:

tenemos : .

o

o

B A

B A

fE

q

f E

W f d

f W E q d

wV

q

V E d

V V V

V V E d

Es un dispositivo que tiene como funcin almacenar cargas elctricas para su posterior utilizacin.

Son utilizadas como en: los radios receptores para sintonizar las frecuencias; eliminan los chispazos

en los sistemas de encendidos de los automviles; se usan como filtros de las fuentes de poder.

Se clasifican en:

1) Por la forma: planos, esfricos y cilndricos

2) Por la capacidad: fijos y variables

3) Por su naturaleza: secos y electrolticos

+ + + + + + +

- - - - - - -

Todo condensador est formado por

superficies conductoras paralelas llamadasarmaduras, separadas por un medio no

conductor llamado dielctrico.

La funcin de un dielctrico es aumentar la

capacidad de un condensador.

Dielctrico

Conductor

Placas

+

+

+

+

+

-----

Smbolo:

Capacitor fijo

CAPACITOR Y CONDENSADOR


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Capacidad elctrica:

qC

V

:capacidad elctrica

:carga elctrica

:potencialelctrico

C

q

V

Unidades de capacidad elctrica:

faradio otras unidades :coul

C f stf mf f nf pf volt

Condensador de placas planas paralelas:

a) Sin dielctrico: .oS

Cd

b) Con dielctrico:

. .oK SCd

Energa almacenada en un condensador cargado: (E)2 2

. .

2 2 2

C V q V qE

C

Asociacin de condensadores en serie. Leyes:

1 2 3 1 2 3

1 2 3

1 1 1 11. constante 2. 3.TT

T

q q q q V V V V C C C C

Asociacin de Condensadores en Paralelo. Leyes:

1 2 3

1 2 3

1 2 3

1.

2.

3.

T

T

qt q q q

V V V V

C C C C

Es la relacin constante entre la carga

suministrada a un conductor aislado y el

potencial elctrico que ste adquiere.

Su ecuacin es:

Dnde:


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1. Si la distancia que separa dos cargas de un coulomb es 1 m. El mdulo de la fuerza de atraccin

entre ellas es:

a)1 N b) 91

x109

N c) 9x109

N d) 3x109

N2. Dos cargas elctricas estn colocados a una distancia de 8 m, entre s. Si se colocan a una

distancia de 2 m de separacin la fuerza electrosttica que se ejerce entre dichas cargas se

incrementa en un factor de:

a) 2 b) 4 c) 8 d) 16

3. Dos cargas elctricas separadas una distancia d se atraen con una fuerza F, si la distancia que

las separa se triplica, la fuerza F se:

a) Triplica b) Anula

b) Se reduce a la novena parte d) Queda igual

4. La curva que representa la fuerza de atraccin o repulsin entre cargas en funcin de la distancia

entre ellas, es la representada con el nmero:

a) 1b) 2c) 3d) 4

5. Dos cargas puntuales, de magnitud y signos desconocidos, se encuentran separados una

distancia d, en el punto medio de las rectas que las une se coloca una carga Q(+); la fuerza

resultante sobre sta carga es nula. Con respecto a las dos cargas se puede concluir que son

de:

a) Igual signo y diferente magnitud b) Igual signo e igual magnitud

c) Diferente signo y diferente magnitud d) Diferente signo e igual magnitud

6. Se coloca una carga Q1entre dos cargas puntuales + Q y + 4Q que se encuentran separadas en

el vaco una distancia L la fuerza resultante sobre Q 1es cero por lo tanto Q1se debe colocar:a) A L/3 de la carga + 4Q b) A L/3 de la carga + Q

c) A 2L/3 de + Q d) Ninguna de las anteriores

7. Si la fuerza F es la fuerza con que se repelen o se atraen dos cargas elctricas idnticas en

magnitud, al duplicar solamente las cargas, la nueva fuerza F ser:

a) 2 F b) F/2 c) F/4 d) 4F

ELECTROSTTICA. CARGA ELCTRICA

F

d0 1

F

d0 2

F

d0 3

F

d0 4


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8. Cualquier carga elctrica se presenta en cantidades enteras de una unidad fundamental, este

hecho se conoce como:

a) Ionizacin de la cargab) Ley de Coulombc) Cuantizacin de la carga

d) Polarizacin9. Cuando un cuerpo A es frotado por otro cuerpo B y ste ltimo queda con dficit de electrones

se dice que B:

a) Queda cargado negativamenteb) Qued en estado neutroc) Le transfiri electrones al cuerpo Ad) Ninguna de las anteriores

10. Tres cargas iguales se colocan en los tres vrtices del rectngulo de la figura que tiene como

lados 2L y L. Si la fuerza entre Q1 y Q2es F12y entre Q1y Q3es F13, la relacin F12 / F13es:

a) b) 2c) 5/4d) Otro valor

11. Segn la Ley de Coulomb, cuando aumenta la carga:

a) Aumenta la distancia

b) Cambia la constantec) Aumenta la fuerzad) Disminuye la fuerza

12. Dos cargas elctricas Q1y Q2estn en el vaco separados una distancia D y accionadas por una

fuerza F, se les separa 0,02 m con relacin a su posicin inicial con lo que la fuerza de repulsin

se reduce a la mitad, entonces la distancia entre las cargas tiene un valor de:

a) 0,0825 m b) 0,0483 m c) 0.02 m d) Otro valor

b)13. Cuando dos cuerpos se frotan entre s, electrnicamente ocurre una transferencia de:

a) tomos b) Protones c) Electrones d) Neutrones

14. Tres cargas iguales se colocan como en la figura. Si la fuerza entre Q1 y Q2es F12y la fuerza

entre Q1y Q3es F13. La relacin entre F13/F12vale:

+

+ +

L

2LQ2Q1

Q3


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a) 2

b) 2

c)2

2

d)2

1

15. Una esferita A electrizada positivamente est suspendida en el aire mediante un soporte y un hilo

aislante. Otra esfera B de masa igual a kg10x10 3 con igual carga, pero de signo contrario se

coloca a m10x10 2 debajo de sta, como en la figura. En estas condiciones se encuentra que B

permanece en reposo al soltarla. Cul es la magnitud C10x10en 6 de la carga en cada una de

las esferas?

a) 0,33b) 0,99

c) 1,11d) Otro valor

16. Considere cuatro cuerpos electrizados A, B, C, D. Se halla que A repele a B y atrae a C. A su

vez C repele a D. Si sabemos que D es positivo. Cul es el signo de B?

a) Positiva b) Negativa

c) Neutra d) No se puede predecir

17. Sea F1y F2las fuerzas de atraccin o repulsin entre dos cuerpos elctricos. Es correcto afirma

que los sentidos de las fuerzas F1y F2son:

a) Opuestos solamente cuando las cargas tienen signos opuestos

b) Iguales solamente cuando las cargas tienen signos iguales

c) Opuestos solamente cuando las cargas tienen signos iguales

d) Siempre son opuestos sin importar la polaridad de las cargas

18. En la figura dos cargas q=Qyq3=Q 21 . Se ponen en contacto. Se las separa 2 m. Se

desea colocar una carga q en la recta que pasa por 21 QyQ de manera que quede en

equilibrio. Para ello la carga q debe ser situada:

a) A la izquierda de 1Q

b)En el punto medio entre 21 QyQ

c) Entre 21 QyQ y ms cerca de 1Q

d) Entre 21 QyQ y ms cerca de 2Q 1Q 2Q

Q3

++

+

Q2Q1

A

Bd =10x10-2

2 m

+ +


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19. Dos cargas elctricas estn separadas una distancia de 15 m. La distancia entre ellas se altera

hasta que la fuerza elctrica se vuelva 25 veces mayor entonces la distancia entre las cargas:

a) Se reduce 3 veces b) Se reduce 5 veces

c) Aumenta 3 veces d) Aumenta 5 veces

20. El principio de conservacin de la carga establece que:

a) Existen dos tipos de cargasb) Un cuerpo se encuentra cargado positivamente cuando ha cedido electrones

c) La carga est cuantizada

d) Las cargas no se crean ni se destruyen sino que se pueden trasladar de un cuerpo al otro

21. Para cargar por induccin un cuerpo:

a) Se acerca a un cuerpo sin carga b) Se acerca a un cuerpo cargado

c) Se frota con un cuerpo sin carga d) Ninguna de las anteriores

22. Dos partculas se atraen con una fuerza F. Si la carga y la distancia de una de ellas se duplican

a nueva fuerza ser:

a) F b) 2F c) F2 d) 4F

1. Calcular la separacin que deben tener 2 electrones para que la fuerza de repulsin entre ellossea igual al peso del electrn?

Respuesta: 5,03 m

2. Dos esferas de masa 0,01 kg penden de un mismo punto mediante hilos aislantes de 1 m de

largo cada uno; si las esferas tienen la misma carga y quedan separadas en equilibrio una

distancia de 0,1 m. Calcular el valor de la carga de cada esfera?

Respuesta: 7,45x108 C

1Q 2Q

0,1 m

1m

ELECTROSTTICA. LEY DE COULOMB


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3. En la siguiente figura la fuerza elctrica resultante sobre Q es cero. Cul es la relacin entre

qyQ ?

Respuesta: q22=Q

4. Dos cargas de C10x16yC10x4 66 estn separadas 3 cm de distancia. Hallar en qu punto

situado entre las cargas habr que colocar una carga negativa para que la fuerza resultante sea

nula.

Respuesta: ( ) m10x2,1 2-

5. El tomo de hidrgeno puede imaginarse como un electrn que se mueve con velocidad

constante en una rbita circular alrededor de un protn. El radio orbital es de m10x3,5 11- . Halla

el valor de la fuerza Centrpeta y la rapidez del electrn.

Respuesta: (s

m10x2,2;N10x1,8 68-

6. En la figura calcular la fuerza resultante sobre la carga C. (Tringulo equiltero)

Respuesta: N7,15

cm10=AC=BC=AB

7. Dos cargas elctricas de c1 se repelen con una fuerza de 0,08 N. Calcular la fuerza de

repulsin entre ellas si su separacin se reduce a una cuarta parte de su valor inicial?

Respuesta: 1,32 N

8. Dos cargas elctricas son tales que una es la tercera parte de la otra. Cuando se separan 3 cm

se rechazan con una fuerza de N10x5,1 2 . Calcular la fuerza de repulsin cuando la distancia

de separacin se reduce a la mitad?

Respuesta: 0,059 N

+

+

-

-

a

a

a

a

Q

Qq

q

B

1m

CA

+

++


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9. Dos esferas A y B se encuentran separadas 8 cm y cargas 86 10AQ x C

y 81,6 10B

Q x C . Con

otra esfera descargada C, se toca primero a A y despus a B. Si la esfera C despus de tocar a

B se separa del sistema. Calcular la fuerza con que se accionan A y B?

Respuesta: N10x29,0 3-

10. En la figura calcular la fuerza resultante sobre la carga C.

Respuesta: N10x836,6 2

c16=QA c8=QB c25=QC

11. En la figura adjunta calcular la fuerza resultante sobre la carga C.

Respuesta: N28,2 C10x5=Q 7-

A

C10=Q 6-C C10x9=Q 7-

B

12. Calcular la fuerza resultante sobre la carga D en la figura adjunta.

Respuesta: N22,8 C-10=Q 7-

B

-7A 10x-8=Q

C10x5-2=Q -8C

C5x10=Q -6

D

13. Calcular la fuerza resultante sobre la carga A de la siguiente figura.

Respuesta: N3,10

C10=Q -5B

C10x16=Q -7C C10x8=Q -7

A

8 cm 6 cm

12 cm

60

+ +

-

12 cm

60+

-

30

--9 cm

60+ +

+

5 cm


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14. Dos cargas 61 1,8 10Q x C

y 7

2 2 10Q x C estn separadas 2 cm. Calcular donde debe ser

colocada una carga3Q para que quede en equilibrio?

Respuesta: m03,0ym01,0

1. La intensidad de campo elctrico en un punto A, debido a una carga Q situada a una distancia r

del punto, es E. La misma intensidad de campo la producira una carga 2 Q, situada a una

distancia del punto A igual a:

a)2

r b)r

2 c) 2r d)4

r

2. Dos cargas puntuales de magnitud y signos desconocidos estn separadas una distancia dada

Si la intensidad del campo elctrico es cero en el punto medio de la lnea de separacin podemos

concluir que se trata de cargas:

a) Iguales en magnitud y de signos diferentes

b) De distintas magnitudes

c) De distintos signos y magnitudes

d) Iguales en signo y magnitud

3. En el espectro de una carga elctrica positiva las lneas de fuerza van:a) Hacia la carga radialmente en todas las direcciones

b) Desde la carga radialmente en todas las direcciones

c) Desde la carga en direccin siempre norte

d) Desde la carga en direccin siempre sur

4. La figura corresponde al espectro del campo elctrico creado por cargas:

a) De signos contrarios

b) De igual valor y diferente signo

c) Positivas y de igual valor

d) Negativas y de igual valor

ELECTROSTTICA. CAMPO ELCTRICO


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5. Dos cargas21 QyQ se colocan como se muestra en la figura. El campo elctrico en el punto A

es en la direccin y sentido indicado. La carga 1Q se relaciona con la carga 2Q de acuerdo a:

a) 21 Q=Q

b) 21 Q-=Q-

c) 21 Q2=Q

d) 21 Q-2=Q-

6. La intensidad de campo elctrico en un punto es menor cuando:

a) Ms alejado est el punto de la carga b) Ms cerca est el punto de la carga

c) La fuerza que acta sobre la carga es mayor d) El potencial elctrico sea nulo

7. Se tienen dos cargas elctricas de igual magnitud y signo. La intensidad del campo elctrico

resultante en el punto medio del segmento que las une es:

a) Mayor de cero b) Nulo

c) No se puede decidir d) Menor que cero

8. En un punto P equidistante entre dos cargas 21 QyQ , hay un campo elctrico E

cuya direccin

se muestra en la grfica, para que esto ocurra:

a) Las dos deben ser negativas

b) Las dos deben se positivas

c) negativaQypositivaQ 21

d) positivaQynegativaQ 21

9. En la figura21 QyQ representan dos cargas del mismo signo. Sabiendo que el vector campo

elctrico resultante producido por estas dos cargas en el punto P es nulo Cul es la relacin

2

1Q

Q ?

a) 2

b) 41

c) 4d) 1

10. Si en una regin, existe un campo elctrico en cada punto, entonces:a) Pasan varias lneas de fuerza b) No existen lneas de fuerza

c) Pasa una sola lnea de fuerza d) Ninguna de las anteriores

a

a/2 a/2

E

A

Q1 Q2

Q2

Q1

EP

PQ2Q1

d 2d


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11. En la figura el campo elctrico es cero:

a) Slo en algn punto de la parte a

c) Slo en algn punto de la parte b

d) Slo en algn punto de la parte c

e) Ninguna de las anteriores

12.La definicin La fuerza por unidad de carga situada en dicho punto:a) Potencial elctrico b) Campo elctrico

c) Fuerza elctrica d) Intensidad de campo elctrico

13. Una partcula electrizada situada dentro de un campo elctrico uniforme se mueve describiendouna trayectoria:a) Rectilnea b) Circular

c) Elptica d) Parablica

14. Un electrn se libera desde el reposo en un campo elctrico uniforme de 300 N/C. El electrn

atraviesa el campo elctrico en un tiempo de .sg10x3 14- El ancho entre las placas es en m:

a) 2

b) 1

c) 1,58

d) Otro valor

15. La intensidad de campo elctrico E, creada por una carga Q, en un punto cualquiera, es mayor

cuando:

a) Ms distante est el punto de la carga

b) Ms prximo est el punto de la carga

c) Depende de la polaridad de la carga

d) Depende de la constante del vaco

16. Segn la figura, la carga de A y la de B, deben ser:a) Positivas

b) Negativas

c) A positiva, B negativa

d) A negativa, B positiva

b ca

2 -4

+ -

Ve

L

A B


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17. Un electrn es colocado desde el reposo en medio de un campo elctrico E. Si se considera

despreciable el peso del electrn, podremos concluir que el electrn:

a) Se mueve en la direccin y el sentido del campo elctrico

b) Se mueve perpendicularmente al campo elctrico

c) Queda en reposo

d) Se mueve en la direccin del campo elctrico, pero sentido contrario18. Considere el esquema mostrado, el mdulo del vector campo elctrico en el punto P debido a las

cargas +Q yQ est dado por:

a) 2r4KQ3

b) 2r3KQ4

c) 2rKQ4

d) 2rKQ2

19. Un electrn de carga e y de masa m, sin velocidad inicial, se sita dentro de un campo elctricouniforme Qu distancia recorre en t segundos?

a) m2teE 2

b) CEm2

c) m2tE 2

d) 2tEm2

20. Un electrn de carga negativa e y de masa m tiene un movimiento circular uniforme de radio r

alrededor del protn de carga positiva +e. Cul es su velocidad? (la fuerza elctrica proporciona

la fuerza centrpeta)

a) ( ) 212 mrKe b) ( ) 212Kemr c) ( ) 21Kemg d) Ninguna de las anteriores

21. Un cuerpo de peso mg est en equilibrio en el espacio bajo la accin de un campo elctrico

vertical E la carga del cuerpo es:

a) E b) mg c) Emg d) mgE

22. Un electrn de carga e y masa m tiene una velocidad inicial horizontal V. Al cabo de un tiempo t

el desplazamiento horizontal del electrn es:

a) tV b) 2tV c) 2teE d) mEet2

23. Las lneas de fuerza de un campo elctrico permiten:

a) Representar los campos elctricos

b) Representar la intensidad de campo elctrico

c) Evaluar diferencias de potencias elctricas

d) Todas las anteriores

PQQ

r r


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24. Por el punto A de la lnea de fuerza L, pueden pasar:

a) Muchos vectores campos elctricos

b) Tres vectores campos elctricos

c) Dos vectores campo elctrico

d) Un solo vector campo elctrico

25. El campo elctrico es una magnitud:a) Vectorial b) Escalar

c) Escalar positivo d) Escalar negativo

26. Si una carga elctrica en reposo, colocado en un punto de una regin experimenta una cierta

perturbacin. Decimos que en se punto existe:

a) Campo magntico b) Campo elctrico

c) Dielctrico d) Campo gravitatorio

27. La intensidad del campo elctrico en un punto A de un campo debido a una carga puntual Q, es

CN4 . La intensidad del campo elctrico en un punto B situado a una distancia igual a la mitad

del punto A la carga es:

a) CN4 b) CN2 c) CN8 d) CN16

28. La intensidad del campo elctrico, en un punto, debido a una carga Q depende de:

a) La carga b) El medio

c) La distancia de la carga al punto d) Todas las anteriores

29. Si una carga prueba de 1 coul colocados en un punto de un campo experimenta la accin de una

fuerza de mdulo 1,5 N, la intensidad de campo elctrico en dicho punto es:

a) -1C.N1 b) -1NC5,1 c) -1NC15 d) -1-1CN5,1

30. El vector r campo elctrico se define por la expresin =E

:

a) oQF

b) -1FQ o

c) -1oQF

d) -1-1 oQF

31. En la figura el hilo forma un ngulo con la vertical quedando en equilibrio calcule E

.

Respuesta: Qtgmg

A

L

mQ

E


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32. En la figura determine en qu punto de la recta que une las cargas el campo elctrico resultante

es cero.

Respuesta: m63,0,m37,0

2A cQ 6B cQ

33. Calcular el campo elctrico resultante en la mitad de la base del tringulo issceles (ver figura)

Respuesta: CN06,180

34. Calcular el campo elctrico resultante en el centro del cuadrado?

Respuesta: CN0

35. Un electrn penetra en un campo elctrico vertical de magnitud desconocida con una velocidad

de sm105 como en la figura. Si el campo es producido por las dos lminas. Calcular la

magnitud del campo?

Respuesta: CN10x4,1 4

+ +

1m

Qc= 2nc+

QB= 2nc

QA= 3ncP

+

2m 2m

1m

QC= Q

QB= -2QQA= Q

QD= -2Q+

+ -

-

a

2 cm

0,5

Vo

A1c

B


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36. Un electrn penetra en un campo elctrico vertical de CN10000 con velocidad inicial de sm107

como en la figura. Calcularla posicin, velocidad y energa cintica al salir de la regin?

Respuesta: j10x05,8;sm10x33,1;m022,0 7 -17

1. El trabajo que se necesita para transportar la unidad de carga desde fuera del campo hasta unpunto se llama:

a) Voltio

b) Potencial en el punto

c) Diferencia de potencial

d) Energa elctrica.

2. El producto de la magnitud de la carga por la diferencia de potencial nos da:

a) El trabajo elctrico

b) El potencial de una carga puntual

c) La energa potencial elctrica

d) La magnitud de la superficie equipotencial.

3. El electrn-voltio es una unidad de:

a) Potencial

b) Energa

c) Diferencia de potencial

d) Voltaje.4. El potencial resultante, creado por varias cargas en un punto se obtiene sumando:

a) Vectorialmente los potenciales

b) Los signos de las cargas

c) Algebraicamente los potenciales parciales

d) Los mdulos de los potenciales parciales.

5cm

y

ELECTROSTTICA. POTENCIAL ELCTRICO


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5. El potencial elctrico creado por una carga en un punto depende directamente:

a) De la distancia del punto a la carga

b) De la magnitud de la carga

c) Del cuadrado de la distancia a la carga

d) Del trabajo realizado por la carga.

6. El trabajo para transportar una carga entre dos puntos de un campo elctrico es cero si:a) Los potenciales en los puntos son diferentes

b) Los puntos se ubican en superficies equipotenciales

c) Los puntos tienen diferentes campos elctricos

d) La carga es negativa.

7. La energa potencial elctrica por unidad de carga, se denomina:

a) Campo elctrico

b) Carga elctrica

c) Potencial elctrico

d) Capacidad elctrica.

8. El potencial elctrico en un punto de un campo elctrico disminuye al aumentar la (l):

a) Carga que crea el campo elctrico

b) La distancia entre la carga y el punto

c) Valor de la constante dielctrica K

d) Todas las anteriores.

9. Cuando el trabajo realizado contra las fuerzas elctricas al mover una carga de un punto a otrode un campo elctrico es cero, la diferencia de potencial entre esos puntos es:

a) Negativa

b) Positiva

c) Mxima

d) Nula.

10. El potencial elctrico creado por un dipolo en un punto equidistante de las cargas:

a) Est dirigida a la derecha

b) Est dirigida a la izquierda

c) Es un vector de magnitud variable

d) Es cero.


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11. Una carga puntual de 6x10-8C est localizada en el origen de un sistema de coordenadas. Hallar:

a) El trabajo requerido para desplazar un electrn desde un punto A (3,0)m al punto B (6,0)m. b)

La diferencia de potencial entre dichos puntos.

Respuesta:a) 1,44x10-17J ; b) 90 V.

12.A una distancia r de una carga puntual q, el potencial elctrico es 400V, y la magnitud de

campo elctrico 150 N/C. Hallar: el valor q y de r.Respuesta:119 nC ; 2,67 m.

13. Para trasladar una partcula cuya carga es -3C de un punto a otro separado 3m del primero hacia

la derecha, hemos de realizar un trabajo externo de 15 J. Determinar: a) El trabajo que realizan

las fuerzas del campo, b) La d.d.p entre ambos puntos.

Respuesta:a) -15 J ; b) 5 V.

14. En los vrtices de un tringulo equiltero de 20cm de lado hay colocada una carga de 1,2x10 -5C

Hallar el potencial elctrico en el centro del tringulo.

Respuesta: 2,8x105V.

15. Dos cargas elctricas estn situadas en la base de un tringulo equiltero Calcular el lado de

tringulo?

Respuesta: m18,0

16. En la figura calcular el potencial elctrico en A, el potencial elctrico en B, el trabajo que se debe

realizar para trasladar una carga de C10x6 -7 desde B hasta A?

Respuesta: v10x78;v10x6 4 4

QB= -2x10-8

C+

VRC=1500v

QA= 5x10-8

L

Q2=2x10-6C

-

+

AQ1= -5x10

-6C

B

5cm

15 cm


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17. Dos placas paralelas estn separadas una distancia de 0,1 m, dotadas de cargas iguales pero de

signos opuestos. Si un electrn se sita en un punto equidistante entre las placas, la fuerza que

acta sobre l es N10x2,3 14- . Calcular la distancia de potencial entre las placas?

Respuesta: v10x1 4

18. Un electrn se mueve entre dos puntos de un campo elctrico uniforme cuya diferencia de

potencial es de N10x1 4 . Calcular el trabajo realizado y la velocidad que adquiere al moverse en

el campo elctrico?

Respuesta: sm10x;j10x6,1 15 7- 5,9

19. Una carga puntual de 10 -9C est situada en el origen de coordenadas de un sistema cartesiano

Otra de -2x10-8C est situada en el eje y a 3m del origen. Hallar: a) El potencia l en A (4,0)m, b)

El trabajo necesario para llevar la carga de 1C desde A a otro punto B de coordenadas (4,3)m.

Respuesta: a) -33,75 V; b) 9,45 J.

20. Una esfera cargada est colocada entre dos placas paralelas donde existe un campo elctrico

uniforme de 1,2x105 N/C, movindose con una aceleracin de 2 m/s. Calcular la masa de la

esfera, sabiendo que al transportarla entre dos puntos cuya diferencia de potencial es de 600 V,

realiza un trabajo de 10-5J.

Respuesta: 9,6x10-4 kg.

21. En el siguiente tringulo se conoce:

coulq 91 10.48

coulq 82 10.3

mAB 6

mAC 8

Determinar el potencial en el punto C.

Respuesta: 27 voltios

En el siguiente tringulo equiltero

de lado cm36 se tienen cargas destcq 1201

stcq 4202

stcq 903

B

A Cq3q1

q2+

N

M

+

B

A C

q2

q1


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Hallar el potencial elctrico resultante

Creado por las tres cargas en los puntos M y N.

Respuesta: stvVstvV MN 2,635

22. En tres de los cuatro vrtices de un cuadrado se disponen cargas de .3020,10 stcystcstc

Determinar que carga es preciso situar en el otro vrtice para que el potencial resultante creado

por las cuatro cargas en el centro del cuadrado sea nulo. El lado del cuadrado es .8 cm

Respuesta: stc60 .

1. Cul es la capacidad de un conductor si adquiere un potencial de 150 voltios cuando su carga

es de coul45 ?

Respuesta: f3,0

2. Determinar la carga de un conductor cuya capacidad es de 0,06 microfaradios si su potencial es

de 200 voltios.

Respuesta: 12 c

3. Qu potencial adquiere un conductor cuya capacidad es de farad610.4 cuando su carga es de

coul180 ?

Respuesta: 45 V.

4. Se tiene una esfera cuyo radio es de 3 m. Determinar su carga sabiendo que su potencial es de

60 stv.

Respuesta: C6

5. Calclese la capacidad de la Tierra considerada como un conductor esfrico de 6400 km de

radio.

Respuesta: 0,00071 f

6. Una esfera de vidrio tiene una capacidad de 24 stf, si su radio es de 5 cm, determinar la

constante dielctrica relativa del vidrio.

Respuesta:2

2

.8,4

cmdin

stckm

7. Hallar el radio de una esfera de 20 stf, si tiene una constante dielctrica de ..5 22 cmdinstc

CAPACIDAD ELCTRICA


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Respuesta:4 cm.

8. Hallar la capacidad de un condensador plano, si para cargarlo hay que realizar un trabajo de

joules210.9 cuando en sus armaduras hay una diferencia de potencial de 30 stv.

Respuesta: 1000 stf.

9. Un condensador de armaduras paralelas tiene placas circulares de 8 cm. de radio separadas 1

mm. Qu carga aparecer en las placas si se aplica una diferencia de potencial de 120 voltios

sabiendo que el dielctrico es mica de2

2

.5

cmdin

stckm

Respuesta: 320 stc.

10. Calcular el rea de las lminas de un condensador plano de capacidad 1 faradio cuando la

separacin entre ellas es 1 mm y se encuentran en el vaco. Interprete fsicamente el resultado.

Respuesta: 2410.11304 m

11. Un condensador plano cuyas armaduras tienen un rea comn de

2

256,1 m estn separas por unadistancia de 1,8 mm. Si la capacidad es de .10.2 4 stf Hallar el valor de la constante dielctrica y

la energa que posee cuando almacena una carga de .4 coul

Respuesta: .3600.6,3 22 ergiosEcmdinstcK

12. Un condensador plano de 4 stf, est formado por armaduras cuya rea es .8,62 2cm Hallar la

distancia entre las armaduras si el medio dielctrico es el aire.

Respuesta: .25,1 cm

13. Las lminas de un condensador plano estn separadas 5 mm y tienen 22 m de rea

suponindose que se encuentran en el vaco, y se aplica al condensador una diferencia de

potencial de V410 Calcular: a) la capacidad b) la carga de cada lmina c) la intensidad de

campo elctrico, d) la energa almacenada.

Respuesta: a) f910.53,3 b) C510.53,3 c) mV910.2 d) J1765,0

14. Un condensador de armaduras paralelas tiene placas circulares separadas 1mm, su capacidad

es de f810 y la energa acumulada es J410.32 . Hallar el potencial y el radio de las armaduras.

Respuesta: .60800 cmyV

15. Las capacidades de dos condensadores son .1812 fyf Si se asocian primero en serie y

luego en paralelo, determinar la capacidad total, la carga y el potencial de cada uno si se

suministran 60 voltios a la asociacin en cada caso.


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Respuesta:Serie: VVVVCqqqfCt t 24364322,7 2121

Paralelo: VVVVCqCqfC tt 60108072030 2121

16. Tres capacitores de fyff 412,3 se asocian primero en serie y luego en paralelo. A la

asociacin se le aplica una diferencia de potencial de 120 volt. Determinar en cada caso la

capacitancia del sistema, la carga y la diferencia de potencial de cada capacitor.

Respuesta:Serie: .4515601805,1 321321 VVVVVVCqqqqfC tt

Paralelo: CqCqVVVVVfC tt 144036012019 21321

Cq 4803

17. Tres capacitores de fyff 8,032,0;4,0 se asocian primero en serie y luego en

paralelo. A la asociacin se le aplican 220 volts. Determinar en cada caso la capacidad total, la

carga y el potencial en cada condensador.

Respuesta:Serie: VVVVVVCqqqqfC tt 401008032558 321321

Paralelo: CqCqVVVVVfC tt 4,708822052,1 21321

Cq 1763

18. Cul es la capacidad equivalente en la siguiente asociacin, si:

fCfCfCfC 4453 4321 fCfCfC 243 765

Respuesta: f5

19. En la siguiente asociacin de capacitares se tiene que: fCfCfC 1263 321 Si la

diferencia de potencial aplicada a la

Asociacin es de 120 voltios, hallar: a) la Ct b) la q de cada capacitor c) el V de cada capacitor

d) le energa almacenada en la asociacin.

C1

C6

C2

C3

C4

C7C5


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Respuesta: a) f14 b) CqCqq 1440240 321

c) VVVVVV 1204080 321 d) J4

10.1008

15) En la asociacin, si fCfC 168 21 .40083 voltVfC AC Hallar: la Ct, la q y el V en

cada condensador y la energa en cada condensador.

Respuesta: VVVVVCqCqCqfCt 300100240016008006 321321

JEJEJE 36,008,004,0 321

Vt

C1 C2

C3

C1

C2 C3

A B C

Fisica 2015-1 3erParcial

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